Zentralvenöse Zugänge: Bildgesteuerte Implantation, optimierter Arbeitsablauf, Detektion und Therapie assoziierter Komplikationen

Abstract

Bei Verwendung einer standardisierten Implantationstechnik mit sonographisch gesteuerter venöser Punktion und fluoroskopisch gesteuerter Katheterimplantation konnte bei allen untersuchten Kathetern (peripher inserierter zentralvenöser Katheter (PICC) (31/32), Portkatheter (298/299), Hickman (207/211)) ein konstanter primärer technischer Erfolg > 96% erzielt werden. Nach den Kriterien der Society of Interventional Radiology (SIR) traten in einem geringen Prozentsatz periinterventionelle Minor-Komplikationen (1,9 – 6%), aber keine Major-Komplikationen auf. Die beschriebene Technik erlaubt die sichere, zuverlässige und komplikationsarme Implantation zentralvenöser Zugänge auch unter Ausbildungsbedingungen; die zentralvenöse Katheterimplantation ist in unserer Klinik Teil der angiographischen Ausbildung während der Rotation der Assistenzärzte. Das bevorzugte Gefäß zur Etablierung eines zentralvenösen Zugangs (insbesondere für Portkatheter und getunnelte Katheter) ist bei unserer Technik die Vena jugularis interna, da diese im Ultraschall gut darstellbar ist und bei der Punktion das geringste Komplikationsrisiko bietet. Der Katheterverlauf im Gefäß ist relativ gerade, insbesondere bei Verwendung der rechten Vena jugularis interna, woraus vermutlich weniger Venenwandirritationen und Langzeitkomplikationen (insbesondere Thrombosen, Stenosen) resultieren. Im Gegensatz zum Zugang über die Vena subclavia ist beim jugulären Zugang ein Pinch-off-Syndrom, Einklemmung des Katheters zwischen erster Rippe und Clavikula mit Gefahr der Katheterfraktur, unmöglich. Die prophylaktische Antibiose, wie sie bei der Implantation anderer Implantate, wie z.B. künstlicher Gelenke oder Herzschrittmacher, routinemäßig angewendet wird, ist bei der Implantation langfristiger zentralvenöser Katheter umstritten. In einer Umfrage bei 401 interventionellen Radiologen in den USA gaben 47% an, immer eine prophylaktische Antibiose zu benutzen und 33% gelegentlich [Dravid-VS, J Vasc Interv Radiol 1998]. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir den Effekt der prophylaktischen „single-shot“-Antibiose auf die Rate infektbedingter Portexplantationen bei insgesamt 164 Portimplantationen. Als Antibiotikum wurde ein Aminopenicillin in Kombination mit Sulbactam als Inhibitor der β-Lactamase eingesetzt, da diese Kombination zum einen ein breites Wirkspektrum inklusive der Hautkeime aufweist und zum anderen recht kostengünstig ist. Aufgrund von infektiösen Komplikationen mussten in der Prophylaxe-Gruppe ein (1/75; 1,3%) und in der Gruppe ohne Prophylaxe sechs (6/89; 6,7%) Portsysteme entfernt werden. Die statistische Analyse ergab dabei einen Trend zugunsten der prophylaktischen Antibiotikatherapie, aber keinen signifikanten Unterschied (p=0,07; Welch´s t-Test). Da zuverlässige zentralvenöse Zugänge in der modernen Medizin eine immer größere Rolle spielen, ist es unerlässlich Katheterkomplikationen frühzeitig zu erkennen und diese gegebenenfalls zu therapieren ohne dass eine Explantation erforderlich ist. Insbesondere bei Langzeitkathetern, wie getunnelten Kathetern oder Portsystemen, ist eine Katheterrevision unter Belassung des Katheters indiziert. Bei getunnelten Kathetern (Hickman-Katheter) konnten 11 von 13 (85%) nicht-infektiösen Katheterkomplikationen (Blutung, Thrombose, Fibrin- Sheath, Wandadhärenz, Ruptur) mittels interventionell-radiologischer Techniken therapiert werden. Bei migrierten Port-Kathetern gelang eine Katherterkorrektur in 27 von 29 Fällen (93%). Die Hochdruck- Kontrastmittelinjektion ist bei der Verwendung moderner Mehrzeilen- Computertomographen und Magnetresonanztomographen zur Diagnostik oftmals unerlässlich. Die maximale Druckbelastung zentralvenöser Katheter wird bei der Verwendung einer Hochdruckinjektion meist deutlich überschritten. In ex-vivo Bedingungen untersuchten wir 20 verschiedene Portkatheter mit einer Hochdruck- Kontrastmittelinjektion und konnten feststellen, dass alle Systeme eine Injektion von 2 ml/s bei einer Druckbegrenzung von 325 PSI zuließen. Einschränkend ist jedoch anzumerken, dass nur ex-vivo Bedingungen getestet wurden und somit keine Katheterveränderungen, wie beispielsweise thrombotische Auflagerungen oder Fibrinscheiden (fibrin-sheath) zum Tragen kamen. Die Druckmaxima der Hersteller wurden deutlich überschritten, so dass die Haftung bei Fehlfunktion auf den Anwender übergeht. Die amerikanische Behörde für Arzneimittel- und Medizinprodukte hat im Jahr 2004 eine Warnung vor der Benutzung von nicht zur Hochdruckinjektion zugelassenen zentralvenösen Kathetern veröffentlicht. Seitdem ist die Industrie bemüht hochdruckkompatible Katheter zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die interventionelle Radiologie bei der Implantation zentralvenöser Katheter durch eine optimierte, kombiniert sonographisch- fluoroskopische Implantationstechnik die periprozeduralen Komplikationen bei hoher primärer technischer Erfolgrate reduzieren kann. Darüberhinaus ist die interventionelle Radiologie idealer Ansprechpartner bei Komplikationen zentralvenöser Katheter, da der Radiologe bei der Diagnostik und Therapie von Komplikationen einen wichtigen Beitrag leisten kann. In diesem Zusammenhang wäre bei zunehmender Verbreitung langfristiger, zentralvenöser Katheter die Etablierung eines zentralvenösen Katheterservices in den radiologischen Fachabteilungen der Krankenhäuser und spezialisierter radiologischer Praxen wünschenswert.

In use of a standardized implantation technique with sonographic guided venous puncture and fluoroscopic guided catheter implantation for all surveyed catheters (peripheral inserted central venous catheter (PICC) (31/32), port catheter (298/299), Hickman (207/211)) a constant high primary success of > 96% could be achieved. According to the criteria of the Society of Interventional Radiology (SIR) only few periprocedural minor (1,9 – 6%), and no major complications could be recorded. This technique allows a safe and reliable implantation of central venous catheters with low complication rate, even if used under educational conditions with rotation of residents. The preferred venous access vessel for a central venous catheter is the internal jugular vein (IJV) (especially for port and tunneled catheters), because this vessel is clearly visible in ultrasound and an accidentally arterial puncture could easily manually be compressed. Additionally the route of a catheter entering through the IJV is relatively straight, so irritations of the venous vessel wall and long term complications (especially thromboses and stenoses) could be reduced. In contrast to an subclavian access a pinch-off syndrome, an entrapment of the catheter between first rip and clavicle with the risk of a catheter fracture, is impossible. It is under debate, if a prophylactic periinterventional antibiotic, which is often routinely used in other implantations of foreign bodies (hip implant, pace maker), could reduce short or long term infectious complications in central venous catheters. In a survey including 401 interventional radiologist in the US, a prophylactic antibiosis was used in every central venous catheter implantation by 47% and occasionally by 33% [Dravid-VS, J Vasc Interv Radiol 1998]. We investigated the effects of a single-shot prophylactic antibiotic in 164 port catheter implantations. Patients received a amino penicillin antibiotic in combination with sulbactam to inhibit the β-lactamase in the antibiotic group, because this combination has a broad spectrum including the skin flora and is relatively inexpensive. In the group of patients with antibiotics one port catheter had to be removed because of infectious complications (1/75; 1,3%), whereas six in the group without antibiotics (6/89; 6,7%). The statistical analysis showed a trend for a prophylactic periinterventional single-shot antibiotic therapy, but no significant difference (p=0,07; Welch´s t-test). Because a reliable central venous access plays an important role in modern medicine, catheter complication detection and therapy of complications is crucial. Especially in long term catheters, like port and tunneled catheters, a catheter revision or repair under retaining of the catheter is indicated. 11 of 13 (85%) large- bore, tunneled catheters with non-infectious complications (bleeding, thrombosis, fibrin-sheath, vessel wall adherence, rupture) could be repaired by interventional-radiological techniques. In 27 of 29 (93%) migrated port catheters a replacement under fluoroscopy was successful. Power injection of contrast media play an important role in modern multislice computed tomography and high field magnetic resonance imaging. The maximal tolerated pressure of central venous catheters will be exceeded in case of a power injection. We investigated 20 different port catheters under ex-vivo conditions with power injection. In all catheters a power injection with 2 ml/s under a pressure limitation of 325 PSI was possible and no catheter rupture occurred. Due to the ex-vivo conditions the influence of thrombotic adherences and catheter weakness after implantation could not be evaluated. In case of the usage of a non-power compatible catheter for power injection, the physician will be responsible in case of a catheter rupture. The Food and Drug Administration (FDA) has consequently published a warning concerning non-power compatible catheter for power injection. Since that time the catheter industry is developing and launching new power compatible catheters. In summary we could demonstrate, that an optimized implantation technique with combined sonographic-fluoroscopic guidance could reduce periinterventional complications and result in a high primary success rate. In addition radiology is an ideal partner in case of central venous catheter complications, because radiology plays an important role in the diagnosis and interventional radiology offers multiple techniques for complication treatment. We hope that central venous catheter placement and therapy of complications will have a greater extent in radiological resident education in the future.